氨基酸工艺学
氨基酸工艺学章节总结
氨基酸工艺学章节总结氨基酸工艺学是研究氨基酸生产工艺和相关技术的学科。
氨基酸是构成蛋白质的基本组成单位，也是人体必需的营养物质之一。
氨基酸工艺学的研究对于提高氨基酸产量、降低生产成本、改善产品质量具有重要意义。
本文将对氨基酸工艺学的相关内容进行总结。
一、氨基酸的生产原料和菌种选择氨基酸的生产原料主要包括糖类、蛋白质和油脂等。
糖类是常用的原料，如葡萄糖、玉米糖浆等；蛋白质是较为复杂的原料，可通过蛋白质水解或氨基酸转化等方法获得；油脂是一些特定氨基酸的原料，如亮氨酸、色氨酸等。
选择合适的原料可以提高氨基酸的产量和质量。
在菌种选择方面，常用的包括大肠杆菌、酵母菌、放线菌等。
不同的菌种有不同的代谢途径和产物分布，因此选择合适的菌种对于氨基酸的生产至关重要。
二、氨基酸的发酵工艺氨基酸的生产一般采用微生物发酵的方法。
发酵工艺的设计和控制对于提高氨基酸产量和质量非常重要。
1. 发酵培养基的选择和优化发酵培养基是发酵过程中提供营养物质和能量的基础，对于菌种的生长和代谢具有重要影响。
优化培养基的成分和浓度，可以提高菌种的生长速度和产酸速率，从而提高氨基酸的产量。
2. 发酵条件的控制发酵条件包括温度、pH值、氧气供应和搅拌速度等。
不同的菌种对于发酵条件有不同的要求。
通过调节发酵条件，可以控制菌种的生长和代谢过程，从而实现氨基酸的高效产生。
三、氨基酸的提取和纯化技术氨基酸的发酵液中含有各种杂质，如菌体、代谢产物等，需要进行提取和纯化才能得到纯净的氨基酸产品。
1. 清除菌体常用的方法包括离心、滤液和超滤等。
通过这些方法可以将发酵液中的菌体分离出来，得到菌体清液。
2. 分离和纯化氨基酸常用的方法包括离子交换层析、凝胶过滤层析、逆流色谱等。
这些方法可以根据氨基酸的性质和分子大小进行分离和纯化，得到高纯度的氨基酸产品。
四、氨基酸工艺的优化和创新氨基酸工艺学的研究不仅仅是对已有工艺的总结和改进，还包括对新工艺的探索和创新。
1. 工艺优化通过对氨基酸工艺不同环节的优化，可以提高产量、降低成本和改善产品质量。
各种氨基酸的生产工艺设计
各种氨基酸的生产工艺设计
氨基酸是生命体中重要的化学物质，有多种生产工艺设计可用于其制备。
以下是几种常见的氨基酸生产工艺设计。
1.天然氨基酸提取工艺：天然氨基酸可从天然蛋白质中提取。
首先，将天然蛋白质源材料（如大豆、动物骨骼等）进行粉碎和溶解。
然后使用酶（如蛋白酶）或酸（如盐酸）将蛋白质水解为氨基酸。
接下来，通过过滤、浓缩、结晶等步骤来分离和纯化氨基酸。
2.化学合成工艺：化学合成是一种常用的氨基酸生产方法。
首先，选择合适的起始原料，如甘氨酸和苯丙氨酸，然后经过一系列的化学反应，如取代反应、羧酸酯化反应等，逐步构建氨基酸的分子结构。
最后，通过结晶、溶解、过滤等步骤来纯化合成的氨基酸。
3.微生物发酵工艺：微生物发酵是一种使用微生物（如大肠杆菌、酵母菌等）合成氨基酸的生产方法。
首先，选择合适的微生物菌种，并调节培养基中的营养成分，如碳源、氮源和微量元素等，以促进菌种的生长和代谢。
然后，通过发酵过程中的菌种培养、酶促反应等控制酶的活性和代谢产物的合成。
最后，通过纯化步骤来提取和纯化发酵产生的氨基酸。
4.生物转化工艺：生物转化是一种使用转基因生物的工艺，通过修改和调节其代谢途径来合成氨基酸。
首先，选择适合的转基因生物并导入目标氨基酸的合成途径相关基因。
然后，通过培养和生长转基因生物，并调节培养条件（如温度、PH值等）来控制氨基酸的产生。
最后，通过纯化步骤来提取和纯化生物转化产生的氨基酸。
《氨基酸工艺学》7 氨基酸分离提取和精制
1、常规过滤
➢ 常规过滤时，固体颗粒被截留在多孔性介质表面形成滤饼，液 体在推动力的作用下穿过滤饼和多孔性介质的微孔，从而获得 澄清的过滤液。
➢ 由于操作阻力较大，且固体颗粒的粒径越小，操作阻力越大， 因此，常规过滤适用于悬浮颗粒粒径在10-100μm范围内的悬浮 液。
➢ 在氨基酸工业中，常采用板框压滤机和真空转鼓式过滤机过滤 预处理后的发酵液。
1、离子交换的基本概念
➢ 树脂颗粒吸附过程大致分为5个阶段：
① 发酵液中的氨基酸阳离子扩 散至树脂颗粒表面（外扩散）； ② 氨基酸阳离子穿过树脂颗粒 表面向树脂颗粒内部扩散（内 扩散）； ③ 氨基酸阳离子与树脂颗粒中 的H+交换（离子交换）；④ 交换产生的游离H+从树脂颗粒 内部向树脂表面扩散（内扩 散）； ⑤ 游离的H+进一步扩散至发 酵液中（外扩散）。
聚糖、明胶、骨胶等天然有机高分子聚合物。 ➢ 化学合成聚合物包括有机高分子聚合物和无机高分子聚合物，
其中，常见的有机高分子聚合物有聚丙烯酰胺类衍生物、聚丙 烯酸类和聚苯乙烯类衍生物等，常见的无机高分子聚合物有聚 合铝盐和聚合铁盐等。 ➢ 氨基酸发酵液絮凝操作过程中，影响絮凝效果的因素很多，主 要有絮凝剂的种类和相对分子质量、絮凝剂用量、发酵液pH值、 搅拌速率和搅拌时间等因素。
离子型。 ➢ 离子型絮凝剂带多价电荷，且长链线状结构上的电荷密度会显
著影响其的絮凝效果。 ➢ 通过絮凝预处理过程，可将氨基酸发酵液中的微生物细胞和碎
片、菌体和蛋白质等胶体粒子聚集形成粗大絮凝团，从而提高 氨基酸发酵液的过滤速率和滤液质量。
5、絮凝
➢ 高分子絮凝剂的吸附架桥过程：
5、絮凝
➢ 高分子絮凝剂可分为天然聚合物和化学合成聚合物。 ➢ 天然聚合物包括聚糖类胶粘物、海藻酸钠、壳聚糖、脱乙酰壳
氨基酸工艺学
《氨基酸工艺学》教学大纲一、课程基本信息二、课程性质和目的氨基酸工艺学是一门新型发酵的技术科学，以探讨氨基酸发酵工厂的生产技术为主要目的。
学习”氨基酸工艺学”的目的是使学生能运用已学过的微生物学、生物化学、化工原理和分析化学等基础知识，进一步深化与提高，来认识与解决氨基酸发酵工业生产中的具体问题。
三、课程教学的基本要求通过本课程的学习是学生掌握选育氨基酸生产菌的基本原理，了解氨基酸代谢与代谢控制发酵的基本理论、发酵控制的关键及分离精制氨基酸的一般原理与方法，从而使学生初步具有选育新菌种、探求新工艺、新装备和从事氨基酸发酵研究的能力。
四、课程教学基本内容1. 绪论⑴概述⑵氨基酸发酵的历史与发展动向⑶我国氨基酸行业存在的问题和解决措施2. 淀粉水解糖的制备⑴淀粉的组成及其特性⑵淀粉水解糖的制备方法⑶双酶法制糖工艺3. 谷氨酸发酵机制⑴谷氨酸生产菌、谷氨酸生物合成的调节机制⑵谷氨酸发酵过程中细胞渗透性的控制4. 谷氨酸生产菌的特征、育种及扩大培养⑴谷氨酸生产菌的主要特征、国内谷氨酸生产菌及其比较、谷氨酸生产菌及其比较、⑵谷氨酸发酵的代谢控制育种策略、生物工程新技术育种、菌种的扩大培养及种子的质量要求5. 谷氨酸发酵过程控制⑴发酵培养基、培养条件对谷氨酸发酵的影响⑵发酵过程中主要变化及中间代谢控制，泡沫的消除⑶糖蜜原料强制发酵工艺、低糖流加工艺及后期补糖工艺⑷提高发酵产率的主要措施6. 噬菌体与杂菌的防治⑴谷氨酸发酵中的噬菌体的污染与防治⑵杂菌的污染与防治7. 谷氨酸的提取⑴概论⑵谷氨酸发酵液的性质⑶等电点法提取谷氨酸、离子交换法提取谷氨酸、等电点－离子交换法提取谷氨酸、深缩连续等电点法提取谷氨酸⑷谷氨酸发酵液的综合利用8. 谷氨酸制味精⑴味精的性质⑵谷氨酸制味精的工艺流程⑶谷氨酸的中和与除铁，谷氨酸中和液的脱色、浓缩、结晶⑷味精生产中异常现象及其处理9. 谷氨酸清洁生产工艺⑴谷氨酸清洁生产工艺概述⑵提取谷氨酸闭路循环工艺⑶发酵废母液提取菌体蛋白工艺、生产饲料酵母工艺、发酵母液浓缩生产复合有机肥工艺、发酵废水生物处理工艺10. 氨基酸发酵机制⑴概述⑵酶活性的调控、酶合成的调控⑶氨基酸生物合成的调节机制11. 氨基酸产生菌的选育与发酵技术⑴氨基酸产生菌的选育与定向育种策略、用细胞内基因重组手段选育氨基酸产生菌、用重组DNA技术构建氨基酸工程菌、氨基酸产生菌的稳定化⑵发酵条件对氨基酸发酵的影响⑶氨基酸的提取与精制12. 天冬氨酸族氨基酸发酵⑴天冬氨酸族氨基酸生物合成途径⑵天冬氨酸族氨基酸生产菌的选育及发酵机制⑶影响天冬氨酸族氨基酸发酵的主要因素⑷赖氨酸发酵、苏氨酸发酵、蛋氨酸发酵、高丝氨酸发酵、天冬氨酸发酵13. 鸟氨酸、瓜氨酸和精氨酸发酵14. 异亮氨酸、亮氨酸与缬氨酸发酵15. 色氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸发酵16. 丙氨酸、脯氨酸、谷氨酸胺和组氨酸发酵五、学时分配表六、建议教材与教学参考书1.《氨基酸工艺学》，陈宁，中国轻工业出版社，2007年1月七、课程考核方式与成绩评定本课程采取的考核方式如：考试、考查、论文等。
氨基酸发酵工艺学
氨基酸发酵工艺学氨基酸发酵工艺学是研究氨基酸生产过程中的发酵过程和工艺参数的科学。
氨基酸是生命体中重要的有机物质，广泛应用于医药、化工、食品等领域。
通过发酵工艺学的研究，可以优化氨基酸的生产工艺，提高产量和质量，降低生产成本。
氨基酸发酵工艺学主要包括微生物的选育与改良、发酵介质的配方和优化、发酵条件的控制等环节。
首先，通过选择适合生产目标氨基酸的微生物种类进行培养，并通过基因改造等手段提高其产酸能力和抗生素产量。
其次，合理配方发酵介质，提供微生物生长和代谢所需的营养物质，如碳源、氮源、无机盐等，并优化营养物质浓度和比例，以提高产酸效率。
同时，还需要注意控制介质的pH值、温度和氧气供应等因素，以最大程度地促进微生物生长和酸产量。
此外，还需要加入抗泡剂、抗生素等辅助物质，防止发酵过程中的杂菌污染。
在发酵过程中，通过监测微生物生长曲线、消耗和产酸速率等指标来了解反应的进程和微生物代谢状态。
根据这些数据，可以调整前述的工艺参数，如发酵温度、密度、通气量、搅拌速度等，以提高产酸效率和酸产量。
在工艺的最后阶段，通过优化酸的提取、纯化和结晶工艺，以获得高纯度的氨基酸产品。
随着生物技术的发展，氨基酸发酵工艺学还涉及到基因工程、酶工程等新技术的应用。
通过选择、改造和优化微生物的代谢途径和酶系统，可以进一步提高氨基酸的产酸效率和产量，同时降低废水和废料的排放。
总之，氨基酸发酵工艺学是一门综合知识学科，涉及到微生物学、生化学、工程学等多个领域的知识。
通过深入研究和应用，可以不断改进氨基酸生产工艺，满足市场需求，推动氨基酸产业的发展。
氨基酸发酵工艺学是一门涉及微生物学、生化学、生物工程学等多学科的综合学科，旨在通过研究发酵过程和优化工艺参数，提高氨基酸的产量和质量，降低生产成本，促进氨基酸产业的发展。
在氨基酸发酵工艺学中，微生物的选育与改良是一个重要的环节。
微生物是氨基酸发酵的生产工具，不同的微生物对于氨基酸的产量和产物特性有着不同的影响。
氨基酸工艺学
氨基酸工艺学一、名词解释氨基酸工艺学：是一门新型发酵的技术科学，以探讨氨基酸发酵工厂的生产技术为主要目的。
氨基酸：生命有机体的重要组成部分，是生命机体营养、生存和发展极为重要的物质，在生命体内物质代谢调节调控、信息传递方面扮演重要的角色。
全价氨基酸：动物性蛋白质中各种必须氨基酸之间的比值与人体构成蛋白质需要的比值基本一致，可以全被人体吸收。
限制氨基酸：各类植物蛋白质中的各种氨基酸比值不很适宜，缺少的氨基酸。
淀粉：白色无定型结晶粉末，存在于各种植物组织中，淀粉颗粒具有一定的形态和层次分明的构造，在显微镜下观察淀粉颗粒是透明的，不同淀粉具有不同的形状和大小。
直链淀粉：由不分支的葡萄糖链构成，葡萄糖分子间以α-1,4糖苷键聚合成，呈链状结构，分子比较小，聚合度在100~6000之间。
（遇碘呈蓝色）支链淀粉：由多个较短的α-1,4糖苷键直链结合而成，聚合度为1000~3000000之间。
一种膨胀性物质，置于水中加热时成为胶黏的糊状物，而且只有在加热加压的条件下，才能溶解于水。
（呈紫红色）糊化：淀粉在热水中能吸收水分而膨胀，最后淀粉粒破裂，淀粉分子溶解于水中形成带有黏性的淀粉糊，这个过程称为糊化。
酸解法：利用无机酸为催化剂，在高温高压下将淀粉水解转化为葡萄糖的方法。
酸酶法：先将淀粉用酸水解成糊精或低聚糖，然后再用糖化酶将其水解成葡萄糖的工艺。
酶酸法：将淀粉乳先用α-淀粉酶液化，过滤除去杂质后，然后用酸水解成葡萄糖的工艺双酶法：用专一性很强的淀粉酶和糖化酶为催化剂，将淀粉水解成为葡萄糖的工艺。
液化：利用液化酶使淀粉糊化，粘度降低，并水解到糊精和低聚糖的程度。
糖化：用糖化酶将液化产物进一步彻底水解成葡萄糖的过程。
老化：分子间氢键已断裂的糊化淀粉又重新排列成新氢键的过程，也就是一个复结晶的过程。
噬菌体：侵染细菌、放线菌等微生物并使其细胞破裂死亡的一类病毒。
噬菌体效价：每毫升试样中所含有具有侵染性的噬菌体的粒子数 细胞经济性：微生物活细胞是个远离平衡状态的开放体系，从微生物细胞对能量和化学物质的内外交换、增收节支、调节的规律的客观存在出发，可以把微生物细胞作为按特殊的经济规律运行的经济实体看待，并把这种特殊的经济规律运行的有利于生存竞争的新陈代谢特性称为细胞经济型细胞经济系数：生成细胞的质量与消耗基质的质量之比DE值：表示淀粉水解程度和糖化程度，也称葡萄糖值，糖化液中还原糖占干物质的百分比DX值：糖液中葡萄糖含量占干物质的百分率。
《氨基酸工艺学》3 氨基酸生产菌选育
顺乌头酸酶 柠檬酸合成酶 异柠檬酸脱氢酶 酮戊二酸脱氢酶 异柠檬酸裂解酶
谷氨酸，苏氨酸
途径 基因
酶
氨基酸
氮同 作用
化
gdhA gltAB
glnA
谷氨酸脱氢酶 谷氨酰胺酮戊二酸转氨酶 谷氨酸 谷氨酰胺合成酶
运输 gluABC 谷氨酸吸收 D
热力学 cytB unc
细胞色素B H+-ATP酶亚基
谷氨酸
3.1.3.2 大肠杆菌基因组研究进展
大肠杆菌MG1655基 因组计划起始于20世 纪90年代初，现在已 经公开发表 (GenBank No: NC_000913) 。
大肠杆菌基因组的染色体为环状，包含4639221个碱基对， GC含量为50.8%。
将基因操作技术用于大肠杆菌的研究始于20世纪70年代，至 今已有40年多的历史。
途径 基因
回 补 途 ppc
径
pyc
酶
磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶 丙酮酸羧化酶
氨基酸
谷氨酸，苏氨酸 赖氨酸
乙
CoA 谢
酰 代
pdhA dtsRl dtjR2
accBC
aco
TCA 循 环
gltA ifd
odhA
icl
丙酮酸脱氢酶 脂肪酸合成相关酶 dtsRl同源蛋白 乙酰CoA羧化酶亚基B、C
谷氨酸，赖氨酸
(7) 选育能提高谷氨酸通透性的菌株
选育生物素缺陷型菌株
选育油酸缺陷型菌株
选育甘油缺陷型菌株
选育温度敏感型菌株 选育细胞壁不完整的菌株
✓ 如：VP类衍生物抗性、溶菌酶敏感型、二氨基庚二酸缺陷型、 乙酸缺陷型、棕榈酰谷氨酸敏感型突变株等，都能增强谷氨 酸的通透性。
3.2.1.5 精氨酸产生菌的代谢控制育种策略
《氨基酸工艺学》6 氨基酸发酵过程控制
（六）响应面分析法
➢发酵培养基优化的步骤： ①所有影响因子的确认； ②影响因子的筛选，以确定各个因子的影响程度； ③根据影响因子和优化的要求，选择优化策略； ④实验结果的数学或统计分析，确定其最佳条件； ⑤最佳条件的验证。
（六）响应面分析法
钾盐比菌体生长需要的钾盐高。
➢菌体生长需要钾盐量约为0.1 g/L，氨基酸生产需 要钾盐量为0.2~1.0 g/L。
（三）无机盐
（4）微量元素： ➢微生物需要量非常少但又不可完全没有的元素称
为微量元素。
➢如锰是某些酶的激活剂，羧化反应需要锰，一般 配比为2 mg/L。铁是细胞色素氧化酶、过氧化 氢酶的组成部分，也是一些酶的激活剂，配比为 2 mg/L。
（六）相容性溶质
➢相容性溶质概念： 微生物通过在胞内积累有限的几种小分子溶质，如 糖醇、有机碱和氨基酸等以提高细胞内水活度，使 细胞的体积和膨压达到正常水平，并避免细胞内所 有物质浓度的升高，这类溶质的高浓度积累可使细 胞内外渗透压达到平衡，并且不妨碍细胞正常的代 谢活动，因而被称为“相容性溶质”。
（三）无机盐
元素 磷
硫 镁 钙 钠 钾
化合物形成（常用）
生理功能
KH2PO4，K2HPO4
核酸、核蛋白、磷酸、辅酶及ATP等高 能分子的成分，作为缓冲系统调节培养
基pH
含硫氨基酸（半胱氨酸、甲硫氨酸等）、 (NH4)2SO4，MgSO4 维生素的成分，谷胱甘肽可调节胞内氧
化还原电位
MgSO4
己糖磷酸化酶、异柠檬酸脱氢酶、核酸 聚合酶等活性中心组分
（六）相容性溶质
➢甜菜碱是在甜菜糖蜜中发现的季铵型生物碱，具 有维持和调节细胞渗透压、保护酶以及参与甲基 化反应等重要功能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1、味精是L-谷氨酸单钠的商品名称，含有一分子的结晶水，其分子式为NaC5H8O4N·H2O2、国内味精厂所使用的谷氨酸生产菌株主要有北京棒杆菌AS1.299、钝齿杆菌AS1.542和天津短杆菌T 6-13三类。
3、谷氨酸发酵中，谷氨酸产生菌只有一条生物合成途径中，生成谷氨酸的前体物为α-酮戊二酸。
而在赖氨酸发酵中，存在两条不同的生物合成途径，即二氨基庚二酸途径和α-氨基己二酸途径4、谷氨酸制味精过程中，中和操作时一般应先加谷氨酸后加碱，否则会发生消旋化，生成DL-谷氨酸钠。
5、在谷氨酸发酵中，溶解氧的大小对发酵过程有明显的影响。
若通气不足，会生成乳酸或琥珀酸，若通气过量，会生成ɑ－酮戊二酸6、从发酵液中提取赖氨酸，目前一般采用离子交换方法。
影响提取得率最大的是菌体和钙离子7、谷氨酸的晶型分为α-型结晶和β-型结晶两种，等电点提取谷氨酸时，首先必须形成一定数量的晶核，然后才能进行育晶。
谷氨酸起晶有自然起晶和加晶种起晶两种方法。
8在谷氨酸发酵中，生成谷氨酸的主要酶有谷氨酸脱氢酶（GHD）、转氨酶（AT）和谷氨酸合成酶（GS）三种。
9、L–谷氨酸在水溶液中的等电点是3.22，L–赖氨酸的等电点是6.9610、在谷氨酸发酵过程中，对生物素的要求是亚适量，而在赖氨酸发酵生产中要求生物素过量。
11、游离的赖氨酸具有很强的呈盐性，因此，一般工业制造产品是以赖氨酸盐酸盐形式存在，其化学性质相当稳定。
二、单项选择题（共10小题，每小题2分，共20分）得分评卷人1、下列菌株中，_C_属于赖氨酸产生菌。
A．Hu7251 B．FM84-415 C．AS1.563 D．WTH-12、下列哪种氨基酸发酵是在供氧不足的条件下产酸最高？（D ）A．精氨酸B．赖氨酸C．苏氨酸D．亮氨酸3、谷氨酸发酵产酸期的最适温度一般为（C ）。
A．30℃~32℃B．32℃~34℃C．34℃~37℃D．38℃~40℃4、在谷氨酸（AS1.299菌）发酵中后期，为有利于促进谷氨酸合成，pH值维持在___C__范围为好。
A．pH6.2~6.4 B．pH6.8~7.0C．pH7.0~7.2 D．pH7.3~7.65、谷氨酸发酵培养基中碳氮比的控制，哪一个更合理（C ）。
A．1：1 B．100：2 C．100：25 D．100：406、谷氨酸发酵中后期，一般pH值控制在（ B ），若pH过低，会使ɑ－酮戊二酸积累而不转化为谷氨酸。
A．6.5~6.8 B．7.0~7.4 C．7.3~7.7 D．8.0以上7、谷氨酸全中和操作中，谷氨酸一钠的pH值应控制（C ）为宜？A．2.4 B．3.22 C．6.96 D．9.598、在采用锌盐法提取谷氨酸的工艺中，下列____D___物质对谷氨酸锌盐析出有显著的影响？A．NH4+ B．乳酸C．残糖D．酮酸9、赖氨酸发酵需要丰富的生物素和有机氮，应用____B___来制备淀粉水解糖。
A．酸解法B．双酶法C．酶酸法D．酸酶法10、在实际生产中，当发酵液谷氨酸含量在（）之间，温度在（A ）范围时，可避免出现β-型结晶，等电点提取容易，收率高。
A．4.5%~6.5%；25℃~30℃B．4.5%~6.5%；30℃~60℃C．10%~15%；25℃~30℃D．10%~15%；30℃~60℃得分评卷人三、解释概念题（共4小题，每小题3分，共12分）1、强力味精:又称新味精或特鲜味精。
它是由味精以适量的5’-肌苷酸钠（G）、5’-鸟苷酸钠（I）或各占一半的5’-肌苷酸钠和5’-鸟苷酸钠的混合物精制而成。
2、尿素中毒:就是在以尿素为氮源的谷氨酸发酵中，菌体长时间处在pH8.0以上，严重影响到菌体的生长和谷氨酸的积累。
3、连续等电点：是指在大量谷氨酸晶种存在的条件下，一边连续等量添加发酵液(或谷氨酸锌盐溶液)与盐酸(或硫酸)，使溶液始终在结晶点pH3.0(或pH2.4)，一边连续从底部打出谷氨酸结晶液，送入育晶罐(池)继续育晶的工艺。
4.代谢控制发酵就是用遗传学或其它生物化学的方法，人为的改变、控制微生物的代谢，使有用产物大量生成、积累的发酵。
得分评卷人四、简答题（共5小题，每小题6分，共30分）1、发酵液pH值过低或过高对谷氨酸发酵过程有什么危害？答：发酵前期由于幼龄细胞对PH值较敏感，如果控制PH值过低，菌体生长旺盛，营养成分消耗大，发酵转入正常代谢，长菌不产酸；如果发酵前期PH值过高，虽有利于抑制杂菌生长，但对菌体生长不利，糖代谢缓慢，发酵时间延长。
由于谷氨酸脱氢酶最适PH为7.0－7.2，转氨酶最适PH值为7.2－7.4，所以在发酵中后期，为了促进谷氨酸的生长，应尽可能保持发酵液PH值7.2左右。
2、什么叫“双酶法”？该方法有什么优缺点？答：双酶法是用淀粉酶和糖化酶将淀粉水解成葡萄糖的工艺。
双酶法水解可分为两步：第一步是液化过程，利用ɑ－淀粉酶将淀粉液化，转化为糊精及低聚糠，使淀粉的可溶性增加。
第二步是糖化，利用糖化酶将糊精或低聚糖进一步水解，转变为葡萄糖。
优点：①酶专一性高，副产物少，糖液纯度高；②反应条件温和，不需要耐高温高压、耐酸的设备；③可在较高的淀粉浓度下水解；④制取的水解糖液营养丰富，可简化培养基，提高糖酸转化率，利于后道提取；⑤糖液质量高，可被充分利用；⑥适用于大米或粗淀粉原料，避免淀粉大量流失，减少粮耗。
缺点：是生产周期长，夏天糖液容易变质，发酵生产不正常时，给生产调度带来困难。
3、简述由谷氨酸制味精的工艺流程。
无离子水↓纯碱或液碱→谷氨酸→谷氨酸中和液→脱色→除铁→过滤→活性炭柱→浓缩结晶→离心分离→湿味精→干燥→筛分→味精成品↓母液回收4、怎样计算淀粉水解糖转化率和谷氨酸发酵糖酸转化率？答：①淀粉水解的化学反应（C 6H 10O 5）n + nH 2O ─→ nC 6H 12O 6162 18 180 淀粉水解的理论转化率162180×100%=111%②葡萄糖生成谷氨酸的总化学反应式C 6H 12O 6 + NH 4+ + 23O 2 ─→C 5H 9O 4N + CO 2 ↑+3H 2O180 147.13 糖酸理论转化率18013.147×100%=81.7%五、论述题（共1小题，共10分）1. 试述当前我国氨基酸生产行业存在的问题和解决对策，并说明氨基酸发酵工业发展的趋势如何？答：一、存在的问题：①菌种性能较差，产酸水平低；②工艺与过程控制相对落后，发酵周期长；③粮耗大，成本高，原料受限；④分离提纯技术落后，产品收率低，产品质量不高。
二、解决的对策：①寻找开发新菌种，提高糖质发酵的产酸率；②开发新资源；③开发新工艺；④优化操作控制；⑤有关分离提取氨基酸新技术的研究。
三、发展趋势：①新技术和工艺的开发应用：A、遗传工程B、生物化工技术②新产品的开发，新应用领域的拓展：A、医药中间体B、肽类（乳链菌肽、谷胱甘肽）C、多聚氨基酸D、氨基酸系表面活性剂生物工程专业《氨基酸工艺学》课程试卷B1、氨基酸除了在饲料、食品、医药等方面的应用之外，近年来又拓展了新应用领域、开发出了新产品，主要有医药中间体、多聚氨基酸、肽类、氨基酸系表面活性剂等。
2、现有谷氨酸生产菌的细胞形态多为球形、棒型或短杆形。
3、D110菌株是一种耐高糖谷氨酸生产菌，该菌种适合于以甜菜糖蜜为原料的生产。
5、葡萄糖生成谷氨酸的理论转化率为81.7％，葡萄糖生成赖氨酸盐酸盐的理论转化率为67.65％。
6、利用温度敏感型突变株进行谷氨酸发酵时，影响产酸的关键是在生长的什么阶段转换温度7、在采用锌盐法提取谷氨酸的工艺中，酮酸物质对谷氨酸锌盐析出有显著的影响。
在pH＝6.3下，生成谷氨酸锌沉淀，然后在酸性条件下溶解沉淀，调pH到2.4，谷氨酸析出。
8、在谷氨酸发酵过程中，溶解氧大小主要由通气量和搅拌两大因素决定。
9、强力味精又称新味精或特鲜味精，它的鲜味相当于味精鲜味的5倍。
它是由味精配以适量的5’－肌苷酸钠和5’－鸟苷酸钠或两种物质各占一半的混合物精制而成。
10、糖蜜原料发酵生产谷氨酸应添加青霉素或表面活性剂，其最适添加时间在生长对数期的初期。
12、在赖氨酸的提取精制过程中，对洗脱液进行真空浓缩的目的是提高赖氨酸浓度和浓缩驱氨。
得分评卷人二、判断题（共10小题，每小题1分，共10分）1、菌株FM84-415属于赖氨酸产生菌。
（）2、如果培养条件不适宜，会出现“发酵转换”现象。
若谷氨酸形成过程中NH4+过量，则生成的谷氨酸又会转变为乳酸。
（）3、谷氨酸制味精过程中，中和操作时一般应先加谷氨酸后加碱。
（)4、大多谷氨酸生产菌其ɑ－酮戊二酸氧化能力缺失或微弱。
（）5、谷氨酸发酵产酸期的最适温度一般为30℃~32℃。
（）6、谷氨酸菌都是需氧型微生物，因此在长菌阶段应加大通气量。
（)7、赖氨酸结晶具有多晶型性质，分为α-型结晶和β-型结晶。
其中是α-型结晶等电提取的理想结晶。
（）8、谷氨酸发酵中后期，一般pH值控制在7.0~7.4，若pH过低，会使ɑ－酮戊二酸积累而不转化为谷氨酸。
（）9、赖氨酸、异亮氨酸和苏氨酸等天冬氨酸族氨基酸在供氧不足的情况下，菌呼吸受抑制，产酸能力显著下降。
（）10、糖浓度对赖氨酸发酵的影响不大，可以采用高糖发酵。
（）四、简答题（共5小题，每小题7分，共35分）1、什么叫“连续等电点法”？其工艺有什么特点？答：连续等电点结晶，是指在大量谷氨酸晶种存在的条件下，一边连续等量添加发酵液(或谷氨酸锌盐溶液)与盐酸(或硫酸)，使溶液始终在结晶点pH3.0(或pH2.4)，一边连续从底部打出谷氨酸结晶液，送入育晶罐(池)继续育晶。
由于该工艺溶液始终控制在起晶点pH3.0(或2.4)，这样使发酵液(或谷氨酸锌盐液)中的谷氨酸突然变为过饱和状态，即将析出的谷氨酸可被原有的大量晶种表面所吸附，这样在同样的结晶速率下，单位时间内总结晶量就会使溶液浓度降低，而形成的新晶核就相对地减少，使结晶处于稳定状态，这样就能获得良好的型谷氨酸结晶。
由于连续等电点，溶液pH值始终比较稳定越过某些蛋白质的等电点，减少某些蛋白质的析出，提高谷氨酸质量。
归纳起来，连续等电点有其溶液中谷氨酸浓度变化不大，温度变化小，pH 变化小，罐内溶液pH保持3.0(或2.4)，生产周期短，成本低，操作简单，谷氨酸质量好等优点，是目前比较理想的提取工艺。
2、以甘蔗糖蜜为原料进行谷氨酸发酵时，添加青霉素或头孢霉素C的作用是什么？答：以甘蔗糖蜜为原料进行谷氨酸发酵时，因原料生物秦已过量，不能再用控制生物素亚适量的方法来调节细胞膜的渗透性，但通过添加青霉素或头孢霉素C也可改变细胞的通透性，使谷氨酸能够从胞内渗透到胞外。
其作用机制是，添加青霉素或头孢霉素C来抑制谷氨酸生产菌细胞壁的后期合成，主要抑制糖肽转肽酶，影响细胞壁糖肽的生物合成。